丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法技术

丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法，它涉及制备铝基复合材料构件的方法。本发明专利技术要解决现有铝基复合材料难于加工的问题。方法：一、表面预处理；二、增强相颗粒的预处理；三、旁轴送粉沉积；四、旁轴送粉叠层沉积。方法：一、表面预处理；二、增强相颗粒的预处理；三、同轴送粉沉积；四、同轴送粉叠层沉积。本发明专利技术可用于丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备铝基复合材料构件的方法。
技术介绍
铝基复合材料由于具有很好的强度模量、塑性以及优异的耐磨性能而在航空航天、军事工业、交通运输等领域得到广泛的应用。现有主要的铝基复合材料制备方法包括搅拌铸造法、液态金属浸渗法、粉末冶金挤压铸造法、原位复合法及共喷沉积法等。单独的复合材料形成构件，需要机械加工、焊接等。由于复合材料的结构特点，复合材料难于焊接及加工，这是制约复合材料应用的主要难点。 近年来，激光技术正逐步用以制备金属基复合材料(11(?)。但目前的研究主要是在传统金属或合金表面通过复合粉末熔覆的方法合成金属基复合涂层，以改善表面耐磨性、耐蚀性、高温抗氧化性等，其实质为金属表面改性，不涉及块体丽?:8零件成形。
技术实现思路
本专利技术要解决现有铝基复合材料难于加工的问题，而提供。 是按以下步骤完成的: 一、表面预处理:对表面不平整的铝板用砂纸进行打磨，并用丙酮去除油污，然后用化学试剂清洗，得到预处理后的铝板； 二、增强相颗粒的预处理:将增强相颗粒置于温度为1001?1501的烘干炉中，烘干11！?2匕得到预处理后的增强相颗粒；本文档来自技高网...

【技术保护点】
丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法，其特征在于丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法是按以下步骤完成的：一、表面预处理：对表面不平整的铝板用砂纸进行打磨，并用丙酮去除油污，然后用化学试剂清洗，得到预处理后的铝板；二、增强相颗粒的预处理：将增强相颗粒置于温度为100℃～150℃的烘干炉中，烘干1h～2h，得到预处理后的增强相颗粒；三、旁轴送粉沉积：利用送丝机进行焊丝的送进，利用颗粒送粉装置进行预处理后的增强相颗粒的送给，结合送丝机、颗粒送粉装置及波长为1.06μm的光纤激光器对预处理后的铝板进行激光沉积，并利用自动化机器人控制光纤激光器的激光头、送丝机及颗粒送粉装置的运动，设...

【技术特征摘要】
1.丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法，其特征在于丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法是按以下步骤完成的: 一、表面预处理:对表面不平整的铝板用砂纸进行打磨，并用丙酮去除油污，然后用化学试剂清洗，得到预处理后的铝板； 二、增强相颗粒的预处理:将增强相颗粒置于温度为100°c?150°c的烘干炉中，烘干Ih?2h，得到预处理后的增强相颗粒； 三、旁轴送粉沉积:利用送丝机进行焊丝的送进，利用颗粒送粉装置进行预处理后的增强相颗粒的送给，结合送丝机、颗粒送粉装置及波长为1.06 μ m的光纤激光器对预处理后的铝板进行激光沉积，并利用自动化机器人控制光纤激光器的激光头、送丝机及颗粒送粉装置的运动，设置光纤激光器的激光输出功率为W1 = Ikff?3kW，扫描速度为0.002m/s?0.007m/s，激光采用正离焦，激光束光斑直径为2mm?4mm，采用同轴氩气保护，保护气流量为5L/min?10L/min，设置颗粒送粉装置的送粉率为100mg/S?200mg/s，颗粒送粉装置的粉头与水平面的倾角为45°?60°，送粉载气流量为5L/min?10L/min，送丝方式为光前送丝，设置送丝机的送丝速度为20cm/min?80cm/min,送丝与水平面的角度为5°?20° ,即得到激光沉积层； 四、旁轴送粉叠层沉积:①、利用送丝机进行焊丝的送进，利用颗粒送粉装置进行预处理后的增强相颗粒的送给，结合送丝机、颗粒送粉装置及波长为1.06 μ m的光纤激光器对激光沉积层进行叠层激光沉积，并利用自动化机器人控制光纤激光器的激光头、送丝机及颗粒送粉装置的运动，设置光纤激光器的激光输出功率为W2，所述的W1-W2 = 10ff?300W，扫描速度为0.002m/s?0.007m/s，激光采用正离焦，激光束光斑直径为2_?4_，采用同轴氩气保护，保护气流量为5L/min?10L/min，设置颗粒送粉装置的送粉率为100mg/S?200mg/s，颗粒送粉装置的粉头与水平面的倾角为45°?60°，送粉载气流量为5L/min?10L/min,送丝方式为光前送丝,设置送丝机的送丝速度为20cm/min?80cm/min,送丝与水平面的角度为5°?20° 、进行步骤四①一次或一次以上，即得到丝粉同步送进激光沉积制备的铝基复合材料构件。2.根据权利要求1所述的丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法，其特征在于步骤一中所述的铝板为铝或铝合金基材；步骤三中所述的焊丝与步骤一中所述的铝板为同材质；步骤四①中所述的焊丝与步骤一中所述的铝板为同材质。3.根据权利要求1所述的丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法，其特征在于步骤一中所述的化学试剂清洗具体步骤如下:在温度为40°C?60°C下，使用质量分数为6%?10%的NaOH水溶液碱洗5min?20min，然后用清水冲洗干净，再放入质量分数为30%的HNO3溶液中浸溃5min?20min，取出用清水冲洗净吹干表面水痕，最后将化学试剂清洗后的铝板放入温度为80°C?150°C的烘干箱中烘干Ih?2h备用。4.根据权利要求1所述的丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法，其特征在于步骤二中所述的增强相颗粒为陶瓷粉末材料。5.根据权利要求1所述的丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料构件的方法，其特征在于步骤二中所述的增强相颗粒的颗粒平均尺寸为50 μ m?1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福泉，张阳，陈彦宾，雷正龙，高振增，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23